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[1]王若冲,陈振宇,李厚燊,等.基于MXene气凝胶的微型超级电容器[J].武汉工程大学学报,2021,43(03):288-293.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202011026]
　WANG Ruochong,CHEN Zhenyu,LI Houshen,et al.Micro-Supercapacitor Based on MXene Aerogel[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2021,43(03):288-293.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202011026]
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基于MXene气凝胶的微型超级电容器(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
43
期数:
2021年03期
页码:
288-293
栏目:
材料科学与工程
出版日期:
2021-06-30

文章信息/Info

Title:
Micro-Supercapacitor Based on MXene Aerogel
文章编号:
1674 - 2869（2021）03 - 0288 - 06
作者:
王若冲; 陈振宇; 李厚燊; 孙义民*
等离子体化学与新材料湖北省重点实验室（武汉工程大学），湖北 武汉 430205
Author(s):
WANG Ruochong; CHEN Zhenyu; LI Houshen; SUN Yimin*
Hubei key Laboratory of Plasma Chemistry and Advanced Materials（Wuhan Institute of Technology），Wuhan 430205， China
关键词:
MXene; 气凝胶; 微型超级电容器; 全固态; 柔性器件
Keywords:
MXene;  aerogel;  micro-supercapacitor;  all-solid-state;  flexible device
分类号:
TM53
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202011026
文献标志码:
A
摘要:
刻蚀Ti3AlC2 MAX相陶瓷粉末得到单层和少层的Ti3C2Tx MXene纳米片，通过低温（-50 ℃）冷冻干燥，制备了具有多孔结构的Ti3C2Tx气凝胶（Ti3C2Tx aerogel）。利用光刻胶技术，在滤纸上刻出叉指状电极阵列，然后以Ti3C2Tx气凝胶为电极活性物质构建了全固态微型超级电容器（mSC）。电化学测试表明，当电流密度为0.5 mA/cm2时，基于Ti3C2Tx气凝胶的微型超级电容器的面积电容达到77.90 mF/cm2，是相同条件下纯Ti3C2Tx MXene微型超级电容器的4.17倍。功率密度和能量密度分别为0.29 W/cm3和9.89 （mW·h）/cm3，循环1 000次电容保持率为91.6%。因此，该高性能的微型超级电容器在柔性微电子器件中显示出巨大的应用潜力。
Abstract:
Single-and few-layer Ti3C2Tx MXene nanosheets were prepared by etching Ti3AlC2 MAX phase ceramic powder. And Ti3C2Tx aerogel with porous structure was obtained via freeze-drying Ti3C2Tx MXene nanosheets at a low temperature （-50 ℃）. With the aid of photoresist technology，an interdigitated electrode array was carved on filter paper，and then an all-solid-state micro-supercapacitor （mSC） was constructed using Ti3C2Tx aerogel as the electrode active material. Electrochemical tests show that the area capacitance of the Ti3C2Tx aerogel based micro-supercapacitor reaches 77.9 mF/cm2 at the current density of 0.5 mA/cm2，which is 4.17 times higher than that of the pure Ti3C2Tx MXene-based micro-supercapacitor under the same conditions. The power density and energy density are 0.29 W/cm3 and 9.89 （mW·h）/cm3，respectively. And the capacitance retention rate is 91.6% after 1 000 cycles. Therefore，this high-performance micro-supercapacitor shows great application potential in flexible microelectronic devices.

参考文献/References:

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2020-11-19基金项目：湖北省自然科学基金面上基金（2019CFB415）；武汉工程大学第十一届研究生教育创新基金（CX2019061）作者简介：王若冲，硕士研究生。E-mail：[email protected]*通讯作者：孙义民，博士，副教授，硕士研究生导师。E-mail：[email protected]引文格式：王若冲，陈振宇，李厚燊，等. 基于MXene气凝胶的微型超级电容器［J］. 武汉工程大学学报，2021，43（3）：288-293，299.
更新日期/Last Update: 2021-06-28